利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) △H,已知在不同温度(T1、T2)下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2的气体体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图所示(b,c点都已经达平衡)。回答下列问题:(1)温度为T2时,0~2min内,CO2的平均反应速率v(CO2)=_______ mol•L-1•min-1。
(2)b点时CO的转化率为_____ ,T1温度下该反应的平衡常数K=______ 。
(3)T1______ T2(填“>”或“<”或“=”,下同),b点的平衡常数_______ c点的平衡常数。
(4)反应达到平衡后,保持温度和体积不变再充入一定量的CO气体,则平衡_______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后CO转化率______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在T1温度下,起始时改为向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入3molCO和5molCO2气体,反应达平衡时的能量变化的绝对值为bkJ,则2CO(g)+I2O5(s)2CO2(g)+I2(s)的△H=______ kJ•mol-1(用含b的代数式表示)。
(2)b点时CO的转化率为
(3)T1
(4)反应达到平衡后,保持温度和体积不变再充入一定量的CO气体,则平衡
(5)若在T1温度下,起始时改为向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入3molCO和5molCO2气体,反应达平衡时的能量变化的绝对值为bkJ,则2CO(g)+I2O5(s)2CO2(g)+I2(s)的△H=
更新时间:2023-12-11 15:01:36
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【推荐1】合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答。
(1)在容积为的恒温密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应:,在5分钟时反应恰好达到平衡,此时测得的物质的量为。这段时间内用表示的反应速率为=___________ 。
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填序号字母)。
(3)已知合成氨反应在时平衡常数。某实验小组在时,测得某时刻、、,此时刻该反应的化学平衡速率v(正)___________ v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)如下图表示:若在、条件下,向一密闭容器中通入N2、H2(按物质的量之比)发生反应,测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
图中点的分压平衡常数Kp=___________ MPa-2 (用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留两位小数,气体分压=气体总压×物质的量分数)。
(1)在容积为的恒温密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应:,在5分钟时反应恰好达到平衡,此时测得的物质的量为。这段时间内用表示的反应速率为=
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填序号字母)。
A.容器内、、的物质的量浓度之比为 |
B. |
C.混合气体的密度保持不变 |
D.容器内压强保持不变 |
(3)已知合成氨反应在时平衡常数。某实验小组在时,测得某时刻、、,此时刻该反应的化学平衡速率v(正)
(4)如下图表示:若在、条件下,向一密闭容器中通入N2、H2(按物质的量之比)发生反应,测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
图中点的分压平衡常数Kp=
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【推荐2】将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g);
(1)在最初2s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2s时,容器中有_______ molA,此时C的物质的量浓度为_______ mol/L;
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.v(A)=2v(B) b.容器内压强保持不变
c.3v逆(A)=v正(B) d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)在密闭容器里,有CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应,对于以上反应,能加快反应速率的是_______ (填字母)。
a.升高温度 b.充入He c.加入催化剂 d.充入CO2
(1)在最初2s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2s时,容器中有
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是
a.v(A)=2v(B) b.容器内压强保持不变
c.3v逆(A)=v正(B) d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)在密闭容器里,有CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应,对于以上反应,能加快反应速率的是
a.升高温度 b.充入He c.加入催化剂 d.充入CO2
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【推荐3】I.目前,常用三元催化将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。在密闭容器中模拟进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。达到平衡后,其他条件不变,分别改变下列条件。用“正反应方向”“逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况,用分析判断其他物理量变化情况。
(1)增加CO的浓度,该反应的平衡常数K_______ 。
(2)保持反应容器压强和温度不变,通入He,平衡向_______ 移动,该反应的△H______ 。
Ⅱ.某温度时,在2L密闭容器中,加入气体A、B,经过一段时间后,气体A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式为______ 。
(4)0~4min内,用A表示反应速率v(A)=______ mol/(L•min)
(5)反应达平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时______ (填“变大”、“变小”或“相等”)。
(6)下列措施能加快反应速率的是______ 。
(1)增加CO的浓度,该反应的平衡常数K
(2)保持反应容器压强和温度不变,通入He,平衡向
Ⅱ.某温度时,在2L密闭容器中,加入气体A、B,经过一段时间后,气体A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式为
(4)0~4min内,用A表示反应速率v(A)=
(5)反应达平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时
(6)下列措施能加快反应速率的是
A.缩小体积,使压强增大 | B.恒温恒容充入氦气 |
C.恒温恒压充入氦气 | D.使用催化剂 |
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【推荐1】以下是反应在不同条件下进行时的转化率:
从上表中你得到的启示?
(1)关于可逆反应的限度:______________ 。
(2)提高该化学反应限度的途径有:________________ 。
(3)要实现的转化率为93.5%需控制的反应条件是___________________ 。
从上表中你得到的启示?
(1)关于可逆反应的限度:
(2)提高该化学反应限度的途径有:
(3)要实现的转化率为93.5%需控制的反应条件是
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【推荐2】硫酸是重要的化工材料,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在一定条件下经20分钟达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。
①求该反应的平衡常数K=___________ 。(写出计算过程)
②已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________ (选填“吸”或“放”)热反应。若反应温度升高,SO2的转化率将_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______ K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在一定条件下经20分钟达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。
①求该反应的平衡常数K=
②已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
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【推荐3】氨氮()废水造成水体富营养化,必须脱除才能排放,常用的方法有化学沉淀法、氧化法等。
I.化学沉淀法:
(1)向含有氨氮的废水中添加和,发生反应,生成沉淀,写出该反应的离子方程式_______ 。
(2)为探究溶液酸碱性对氨氮脱除效果的影响,室温下配制氨氮废水[],对该废水进行值与氨氮脱除效果影响的实验研究,研究结果如图:
①氨氮脱除效果最佳的范围是_______ 。
a.6~7b.8~10c.10~12
②氨氮脱除率较低的原因为___ ,造成氨氮脱除率随增大而减小的可能原因是____ 。
II.氧化法:
和在有氧条件及催化剂作用下发生反应:,当温度升高到550~700℃时,NO转化率明显下降,产率明显上升,可能原因是___ 。
I.化学沉淀法:
(1)向含有氨氮的废水中添加和,发生反应,生成沉淀,写出该反应的离子方程式
(2)为探究溶液酸碱性对氨氮脱除效果的影响,室温下配制氨氮废水[],对该废水进行值与氨氮脱除效果影响的实验研究,研究结果如图:
①氨氮脱除效果最佳的范围是
a.6~7b.8~10c.10~12
②氨氮脱除率较低的原因为
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和在有氧条件及催化剂作用下发生反应:,当温度升高到550~700℃时,NO转化率明显下降,产率明显上升,可能原因是
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【推荐1】650 ℃时,一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,CO的体积分数为40%,总压强为p总。
(1)平衡时CO2的转化率为___________ 。
(2)已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________ 。
(1)平衡时CO2的转化率为
(2)已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=
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【推荐2】在某温度下,将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),连续测定c(I2)的变化,5 s时测定c(I2)=0.0080 mol·L-1并保持不变。
(1)则此温度下,平衡常数值=_______ 。
(2)若在此温度下,在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体,达到平衡时,HI的转化率=_______ 。
(1)则此温度下,平衡常数值=
(2)若在此温度下,在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体,达到平衡时,HI的转化率=
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解题方法
【推荐3】数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) ∆H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) ∆H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由______ (填“第一步”或“第二步”)反应决定。
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________ ;
已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) ∆H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) ∆H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=
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解题方法
【推荐1】在400 ℃、101 kPa,将SO2和14 mol O2装入一个有催化剂的5 L密闭容器中,发生了2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的反应,10 min时达到平衡时,测得容器内有2 mol SO2和12 mol O2 。则:
(1)SO2的起始浓度为___________ 。
(2)平衡时体系中有___________ mol SO3。
(3)从开始反应至达到平衡状态用O2表示的平均反应速率为___________ 。
(4)平衡体系中含SO3的体积分数为___________ 。
(1)SO2的起始浓度为
(2)平衡时体系中有
(3)从开始反应至达到平衡状态用O2表示的平均反应速率为
(4)平衡体系中含SO3的体积分数为
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【推荐2】氨是重要的化工原料,已知合成氨的反应为:,研究该反应的能量变化与反应速率和限度对工业生产有重要的意义和价值。
(1)图中表示生成2mol (g)的能量变化,1mol(g)和3mol(g)变成2molN(g)和6mol H(g)时_______ (填“吸收”或“放出”)能量_______ kJ,反应中生成2mol (g)_______ (填“吸收”或“放出”)能量_______ J
(2)为加快合成氨反应的速率,采取的描施有_______ (任写两条)。
(3)该反应在恒容密闭容器中进行,能说明该反应已达到最大限度的是_______
A. B.的浓度不再发生改变
C.混合气体的密度不变 D.的转化率不再发生改变
(4)恒温下,将4mol 与b mol 的混合气体通入固定容积的密闭容器中,发生反应:,10min达平衡,此时混合气体的体积为224L(标准状况下),其中的含量(体积分数)为20%
①从开始至刚达平衡_______ 。
②达到平衡时,和的转化率之比,_______
③原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比,_______
(1)图中表示生成2mol (g)的能量变化,1mol(g)和3mol(g)变成2molN(g)和6mol H(g)时
(2)为加快合成氨反应的速率,采取的描施有
(3)该反应在恒容密闭容器中进行,能说明该反应已达到最大限度的是
A. B.的浓度不再发生改变
C.混合气体的密度不变 D.的转化率不再发生改变
(4)恒温下,将4mol 与b mol 的混合气体通入固定容积的密闭容器中,发生反应:,10min达平衡,此时混合气体的体积为224L(标准状况下),其中的含量(体积分数)为20%
①从开始至刚达平衡
②达到平衡时,和的转化率之比,
③原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比,
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【推荐3】Ⅰ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______ (用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正_______ v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
①当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______ 。
②当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_______ 。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(3)p1_______ p2(填“>”、“<”或“=”),理由是_______ 。
(4)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=_______ (用a和V表示)。
(5)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO_______ H2。(填“>”、“<”或“=”)
(6)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是_______ (填字母)。
A.使用高效催化剂
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
E.增加等物质的量的CO和H2
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
①当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
②当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(3)p1
(4)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=
(5)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO
(6)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是
A.使用高效催化剂
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
E.增加等物质的量的CO和H2
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